(57)【要約】【課題】熱対策と位置決め精度とを両立する光学装置を提供する。【解決手段】水晶波長板ユニットは、保持板金と複数の水晶波長板とを備えて構成されている。保持板金は、一側に側方基準壁を備え、上方に上部折り返し部を備える。保持板金は、保持板金開口窓を形成する額縁状の対向する２辺となる水晶波長板上端支持部と水晶波長板下端支持部に両面テープを介して、ガラス基材の出射面側に水晶波長板を貼着する。ユニットベースは、嵌合溝を備え、偏光分離素子の両側および水晶波長板ユニットの両側を、所定の間隙を有して嵌合させる。光学装置は、収容部に収容した偏光分離素子を付勢する板ばねを備え、偏光分離素子を介して側方基準壁を側方壁に当接させるように付勢する。【選択図】図８
2013068774.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射光束を第１の偏光成分と第２の偏光成分に分離して出射する偏光分離素子と、
前記第１の偏光成分と前記第２の偏光成分のいずれか一方の偏光成分を他方の偏光成分に変換する波長板を保持板金に保持してなる偏光変換ユニットと、
前記偏光分離素子と前記偏光変換ユニットとを保持する筺体と、
を備える光学装置。
【請求項２】
前記筺体は、前記偏光分離素子と前記偏光変換ユニットを収容する収容部を備え、
前記保持板金は、前記収容部に前記偏光分離素子と前記偏光変換ユニットが収容された状態で、前記偏光分離素子の一側側面と前記収容部との間に位置する側方壁を備え、
前記偏光分離素子の他側側面を前記一側側面方向に付勢する側方付勢部を備える、
請求項１記載の光学装置。
【請求項３】
前記収容部の開放側に臨む前記偏光分離素子の端面を、収容方向に付勢する開放端付勢部を備える請求項２記載の光学装置。
【請求項４】
前記保持板金は、前記偏光分離素子に臨む面の反対となる面に前記波長板を保持する請求項１記載の光学装置。
【請求項５】
前記筺体は、前記偏光分離素子と、前記波長板との間隙を通気する通気口を備える請求項４記載の光学装置。
【請求項６】
前記保持板金は、前記保持板金からの放熱をおこなう放熱部を備える請求項１記載の光学装置。
【請求項７】
前記保持板金は、前記偏光分離素子から出射光が入射する開口窓を形成する窓枠部を備え、
前記偏光変換ユニットは、
前記開口窓に臨んだ短冊状の前記波長板の両端部を前記窓枠部に貼着して、前記波長板を前記保持板金に保持する、
請求項１記載の光学装置。
【請求項８】
前記保持板金は、前記偏光分離素子から出射光が入射する開口窓を形成する窓枠部を備え、
前記窓枠部は、前記窓枠を切欠いた切欠き部に臨み、前記波長板を接着して支持する支持部を備える、
請求項１記載の光学装置。
【請求項９】
光源と、
前記光源からの入射光束の偏光成分を変換する光学装置と、
前記光源からの出射光を、波長帯域にしたがい分離する分離光学系と、
波長帯域にしたがい分離された入射光を光変調する複数の光変調素子と、
前記複数の光変調素子からの出射光を合成して出射する合成光学系と、
前記合成光学系からの出射光を投影出力する投影部と、
を備え、
前記光学装置は、
前記入射光束を第１の偏光成分と第２の偏光成分に分離して出射する偏光分離素子と、
前記第１の偏光成分と前記第２の偏光成分のいずれか一方の偏光成分を他方の偏光成分に変換する波長板を保持板金に保持してなる偏光変換ユニットと、
前記偏光分離素子と前記偏光変換ユニットとを保持する筺体と、
を備える投影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、光学装置、および投影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
映像表示装置の１つであるプロジェクタ（投影装置）は、光源として放電ランプ、画像変調素子としては透過型液晶素子やＤＭＤ（Digital Micromirror Device）が多く用いられており、デバイス、光学系とも、さまざまな改良が重ねられてきている。さらに近年では、より高解像度な反射型液晶パネル（反射型光学変調素子）を用いた投射型画像表示装置も実用化されている。
【０００３】
これらプロジェクタの市場において、表示する映像の明るさは、優位性を得る重要な要素である。プロジェクタが表示する映像を明るくするために光源の光量を増大させると、光路上にある部品の温度が上昇する。光路上にある部品の温度上昇は、構成部品毎の線膨張係数の相違により光学的な位置関係に誤差を生じ、投影画像の焦点位置の変化や、投影位置の変化として投影画像の映像品質の劣化を生じる。
【０００４】
そのため、プロジェクタの熱対策として、たとえば、光の偏光方向を所定の偏光方向に揃えるＰＳ変換素子（光学装置）に貼付してある波長板を、より高温環境下で使用可能な水晶部材で形成することがおこなわれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２０２４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、光源の光量を増大する要請は、ますます強くなり、ＰＳ変換素子について一層の熱対策が求められている。また、熱対策をおこなう場合であっても、ＰＳ変換素子の位置決めには、画像の品位を保つための高い精度が求められている。
【０００７】
本技術は、このような点に鑑みてなされたものであり、熱対策と位置決め精度とを両立可能な光学装置、および投影装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、光学装置は、偏光分離素子と、偏光変換ユニットと、筺体と、を備える。偏光分離素子は、入射光束を第１の偏光成分と第２の偏光成分に分離して出射する。偏光変換ユニットは、第１の偏光成分と第２の偏光成分のいずれか一方の偏光成分を他方の偏光成分に変換する波長板を保持板金に保持してなる。筺体は、偏光分離素子と偏光変換ユニットとを保持する。
【０００９】
また、上記課題を解決するために、投影装置は、光源と、光学装置と、分離光学系と、複数の光変調素子と、合成光学系と、投影部と、を備える。光学装置は、光源からの入射光束の偏光成分を変換する。分離光学系は、光源からの出射光を、波長帯域にしたがい分離する。複数の光変調素子は、波長帯域にしたがい分離された入射光を光変調する。合成光学系は、複数の光変調素子からの出射光を合成して出射する。投影部は、合成光学系からの出射光を投影出力する。
【００１０】
さらに、この光学装置は、偏光分離素子と、偏光変換ユニットと、筺体と、を備える。偏光分離素子は、入射光束を第１の偏光成分と第２の偏光成分に分離して出射する。偏光変換ユニットは、第１の偏光成分と第２の偏光成分のいずれか一方の偏光成分を他方の偏光成分に変換する波長板を保持板金に保持してなる。筺体は、偏光分離素子と偏光変換ユニットとを保持する。
【発明の効果】
【００１１】
上記の光学装置、および投影装置によれば、熱対策と位置決め精度とを両立する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１の実施形態の投影装置の光学系の構成を示す図である。
【図２】第１の実施形態の投影装置の概観を示す平面図である。
【図３】第１の実施形態の偏光分離素子の概観を示す斜視図である。
【図４】第１の実施形態の水晶波長板ユニットの概観を示す斜視図である。
【図５】第１の実施形態の水晶波長板ユニットの分解斜視図である。
【図６】第１の実施形態の偏光分離素子と水晶波長板ユニットの組付位置を示すユニットベースのＡ−Ａ位置における一部断面図である。
【図７】第１の実施形態の板ばねの概観を示す斜視図である。
【図８】第１の実施形態の偏光分離素子と水晶波長板ユニットの保持状態を示すユニットベースのＡ−Ａ位置における一部断面図である。
【図９】第１の実施形態の偏光分離素子と水晶波長板ユニットの保持状態を示すユニットベースの一部平面図である。
【図１０】第１の実施形態の偏光分離素子と水晶波長板ユニットの保持状態を示す偏光分離素子と水晶波長板ユニットのＢ−Ｂ位置における一部断面図である。
【図１１】第２の実施形態の水晶波長板ユニットの一部斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、実施形態を図面を参照して説明する。
【００１４】
［第１の実施形態］
まず、第１の実施形態の投影装置について、図１、図２を用いて説明する。図１は、第１の実施形態の投影装置の光学系の構成を示す図である。図２は、第１の実施形態の投影装置の概観を示す平面図である。
【００１５】
投影装置１は、光源２と、照明光学系と、分離光学系、光変調素子２０と、合成光学系、投射光学系２４、およびユニットベース２５を有している。
【００１６】
光源２は、たとえば、超高圧水銀ランプやメタルハライドランプなどのＨＩＤ（High Intensity Discharge）ランプであり、白色光を出射する。光源２は、リフレクタ３の焦点位置に配置され、光源２から出射した白色光をリフレクタ３で反射して略平行光を生成する。
【００１７】
照明光学系は、ＵＶ（UltraViolet）カットフィルタ４、フライアイレンズ（第１のフライアイレンズ）５、フライアイレンズ（第２のフライアイレンズ）６、偏光分離素子７、水晶波長板ユニット（偏光変調素子）８、コンデンサレンズ９を有している。
【００１８】
ＵＶカットフィルタ４は、光源２の前方に設けられ、光源２から出射される紫外線の通過を阻止する。フライアイレンズ５、フライアイレンズ６は、リフレクタ３で反射した略平行光を入射し、偏光分離素子７に出射する。フライアイレンズ５およびフライアイレンズ６は、光変調素子２０に入射する光の照度を均一化する。
【００１９】
偏光分離素子７は、入射光束を第１の偏光成分と第２の偏光成分に分離する。たとえば、偏光分離素子７は、ｓ偏光とｐ偏光を含む光を入射して、第１の領域にｐ偏光を出射し、第２の領域にｓ偏光を出射する。
【００２０】
水晶波長板ユニット８は、偏光分離素子７からの出射光の偏光軸を所定方向に揃える。たとえば、水晶波長板ユニット８は、第１の領域に入射したｐ偏光をｓ偏光に変調し、偏光軸を第２の領域に入射したｓ偏光と揃える。
【００２１】
コンデンサレンズ９は、水晶波長板ユニット８の出射光を入射して集光する。コンデンサレンズ９を出射した白色光は、分離光学系に入射する。
【００２２】
分離光学系は、コンデンサレンズ９からの入射光をＲＧＢ（赤色、緑色、青色）に分離する。分離光学系は、ダイクロイックミラー１０、ダイクロイックミラー１３、反射ミラー１２、反射ミラー１５、反射ミラー１７、リレーレンズ１４、リレーレンズ１６、コンデンサレンズ１８（１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂ）を有している。
【００２３】
ダイクロイックミラー１０およびダイクロイックミラー１３は、ＲＧＢの各光をその波長帯域により選択的に透過、または反射する。ダイクロイックミラー１０は、緑色波長帯域の光Ｇおよび赤色波長帯域の光Ｒを透過し、青色波長帯域の光Ｂを反射する。ダイクロイックミラー１３は、赤色波長帯域の光Ｒを透過し、緑色波長帯域の光Ｇを反射する。これにより、白色光は、ＲＧＢの３色に色分離される。
【００２４】
反射ミラー１２は、全反射ミラーで構成され、ダイクロイックミラー１０で分離された青色波長帯域の光Ｂを反射して光変調素子２０Ｂに導く。反射ミラー１５および反射ミラー１７は、全反射ミラーで構成され、ダイクロイックミラー１３で分離された赤色波長帯域の光Ｒを反射して光変調素子２０Ｒに導く。
【００２５】
リレーレンズ１４およびリレーレンズ１６は、赤色波長帯域の光Ｒについての光路長の補正をおこなう。コンデンサレンズ１８は、緑色波長帯域の光Ｇ、赤色波長帯域の光Ｒ、および青色波長帯域の光Ｂをそれぞれ収束する。
【００２６】
分離光学系から出射される緑色波長帯域の光Ｇ、赤色波長帯域の光Ｒ、および青色波長帯域の光Ｂは、それぞれ光変調素子２０（２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂ）に入射する。
【００２７】
光変調素子２０（２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂ）の前方（光源側）には、入射側偏光板１９（１９Ｒ，１９Ｇ，１９Ｂ）があり、分離光学系から出射される緑色波長帯域の光Ｇ、赤色波長帯域の光Ｒ、および青色波長帯域の光Ｂの偏光成分を揃える。光変調素子２０（２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂ）は、赤色波長帯域の光Ｒ、緑色波長帯域の光Ｇ、および青色波長帯域の光Ｂをそれぞれ空間変調する。出射側偏光板２１（２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂ）は、空間変調された光のうち、所定の偏光成分を透過する。
【００２８】
合成光学系は、色合成プリズム２３を有する。色合成プリズム２３は、緑色波長帯域の光Ｇを透過し、赤色波長帯域の光Ｒおよび青色波長帯域の光Ｂを投射光学系２４方向に反射するように構成されている。色合成プリズム２３は、たとえば、複数のガラスプリズム（４つの略同形状の直角二等辺プリズム）を接合することによって構成されており、各ガラスプリズムの接合面には、所定の光学特性を有する２つの干渉フィルタが形成されている。第１干渉フィルタは、青色波長帯域の光Ｂを反射し、赤色波長帯域の光Ｒおよび緑色波長帯域の光Ｇを透過する。第２干渉フィルタは、赤色波長帯域の光Ｒを反射し、緑色波長帯域の光Ｇおよび青色波長帯域の光Ｂを透過する。したがって、光変調素子２０（２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂ）によって変調されたＲＧＢの各光は、色合成プリズム２３で合成されて、投射光学系２４に入射する。
【００２９】
投射光学系２４は、色合成プリズム２３からの出射光を所定の倍率に拡大してスクリーンＳに映像を投影する。
【００３０】
なお、偏光分離素子７、および水晶波長板ユニット８を含む照明光学系は、ユニットベース（光学基準筺体）２５に所定の精度を有して保持される。ユニットベース２５は、照明光学系の他、分離光学系、光変調素子２０、合成光学系、および投射光学系２４を保持し、各構成部品の光学的な位置決めを高精度におこなうことを可能にする。
【００３１】
次に、第１の実施形態の偏光分離素子について図３を用いて説明する。図３は、第１の実施形態の偏光分離素子の概観を示す斜視図である。
【００３２】
偏光分離素子７は、ｓ偏光（第１の偏光成分）とｐ偏光（第２の偏光成分）を含む入射光束をｓ偏光とｐ偏光に分離する。偏光分離素子７は、アパーチャ（遮光板）３１と、平板状のガラス基材３０とを備えて構成されている。アパーチャ３１は、ステンレスなどの金属板であり、ガラス基材３０に対して所定位置に接着、または貼着される。アパーチャ３１は、入射光を遮光する遮光部６１と、入射光を通過する開口窓部６２，６３とを有し、ガラス基材３０への光束の入射範囲を制限する。アパーチャ３１は、開口窓部６２を中心にして、開口窓部６２の左右に２つずつの開口窓部６３を有する。開口窓部６２，６３は、長さ方向で同一の大きさの矩形であり、開口窓部６２は、幅方向で開口窓部６３の約２倍の大きさの矩形である。
【００３３】
ガラス基材３０は、入射光束に対して所定角度（たとえば、略４５°の角度）をなすように傾斜配置された複数の光学薄膜（偏光分離膜および反射膜）を備え、幅方向で対称構造となっている。ガラス基材３０は、開口窓部６２，６３を通過した光束のうち、光学薄膜を透過した偏光光を、ガラス基材３０の出射面側の開口窓部６２，６３に対応する領域から出射する。また、ガラス基材３０は、開口窓部６２，６３を通過した光束のうち、光学薄膜を反射した偏光光を、ガラス基材３０の出射面側の遮光部６１に対応する領域から出射する。なお、光学薄膜を透過した偏光光は、後述する水晶波長板３２（図４参照）により、光学薄膜を反射した偏光光と同一の偏光に変調される。
【００３４】
次に、第１の実施形態の水晶波長板ユニットについて図４、図５を用いて説明する。図４は、第１の実施形態の水晶波長板ユニットの概観を示す斜視図である。図５は、第１の実施形態の水晶波長板ユニットの分解斜視図である。
【００３５】
水晶波長板ユニット８は、保持板金３３と複数の水晶波長板３２とを備えて構成されている。保持板金３３は、保持板金開口窓３８を形成する額縁状の板金であり、一側に側方基準壁３７を備え、上方に上部折り返し部３６を備える。
【００３６】
保持板金３３は、入射面側で、偏光分離素子７の出射面側と面接触する。側方基準壁３７は、入射面側に向かって起立し、偏光分離素子７の一側端面と当接する。したがって、側方基準壁３７は、保持板金３３と偏光分離素子７の位置関係を規定する基準となる。また、側方基準壁３７は、ユニットベース２５と当接することで、ユニットベース２５に対する保持板金３３の位置関係を規定する基準となる。
【００３７】
上部折り返し部３６は、保持板金３３の上部にあって、出射面側に折り返す。上部折り返し部３６は、曲げ加工により保持板金３３の強度向上を図る。保持板金３３は、冷却フィンとして放熱をおこなうことが可能であり、アルミニウム板金とした場合に放熱性に優れる。
【００３８】
保持板金３３は、保持板金開口窓３８を形成する額縁状の対向する２辺となる水晶波長板上端支持部３４と水晶波長板下端支持部３５に両面テープ３９を介して、所定位置（ガラス基材３０の出射面側の開口窓部６２，６３に対応する領域からの出射光が入射する位置）に水晶波長板３２を貼着する。
【００３９】
水晶波長板３２は、水晶を素材とする短冊状の波長板である。水晶波長板３２は、樹脂（たとえば、ポリカーボネイトなど）を素材とする波長板と比較して、より高温な環境下で使用可能である。
【００４０】
これにより、水晶波長板ユニット８は、偏光分離素子７からの出射光の偏光軸を所定方向に揃えることができる。たとえば、水晶波長板ユニット８は、水晶波長板３２が配設された領域に入射したｐ偏光をｓ偏光に変調し、その余の領域に入射したｓ偏光と偏光を揃えることができる。
【００４１】
また、保持板金３３は、両面テープ３９を介して水晶波長板３２を保持するようにしたので、水晶波長板３２と保持板金３３の線膨張の差分から生じる応力を両面テープ３９の変形により吸収することができる。また、水晶波長板３２と保持板金３３の線膨張の差分が過大となることを、保持板金３３の放熱により抑制可能である。また、水晶波長板３２を保持板金３３で保持したことにより、水晶波長板３２を交換する際のリワークが容易である。また、水晶波長板３２は、両面テープ３９を介して水晶波長板３２に保持されるため、水晶波長板３２を交換する際のリワークが容易である。リワーク性の向上は、組付けコストの低減、および水晶波長板３２の歩留まり向上に寄与する。
【００４２】
なお、従来のガラス基材に水晶波長板を貼着するような構成の場合、放熱性に劣るばかりか、ガラス基材と水晶波長板の線膨張の差分から生じる応力により、水晶波長板が破損することがあった。しかしながら、偏光分離素子７および水晶波長板ユニット８は、水晶波長板３２の保持構造の信頼性が向上し、より高温域での使用を可能にしている。
【００４３】
次に、第１の実施形態のユニットベース２５への偏光分離素子７と水晶波長板ユニット８の保持状態について図６から図９を用いて説明する。図６は、第１の実施形態の偏光分離素子と水晶波長板ユニットの組付位置を示すユニットベースのＡ−Ａ位置における一部断面図である。図７は、第１の実施形態の板ばねの概観を示す斜視図である。図８は、第１の実施形態の偏光分離素子と水晶波長板ユニットの保持状態を示すユニットベースのＡ−Ａ位置における一部断面図である。図９は、第１の実施形態の偏光分離素子と水晶波長板ユニットの保持状態を示すユニットベースの一部平面図である。
【００４４】
ユニットベース２５は、光学的な位置精度を有して、偏光分離素子７および水晶波長板ユニット８を保持する。ユニットベース２５は、偏光分離素子７の両側および水晶波長板ユニット８の両側を、所定の間隙を有して嵌合させる嵌合溝４２，４７を備える。ユニットベース２５は、嵌合溝４２，４７に嵌合された偏光分離素子７および水晶波長板ユニット８を載置して支持する支持部４５，４６を備える。ユニットベース２５は、支持部４５と支持部４６との間に通気口４４を備える。
【００４５】
嵌合溝４２，４７および支持部４５，４６は、偏光分離素子７および水晶波長板ユニット８を収容する収容部を形成する。偏光分離素子７および水晶波長板ユニット８は、偏光分離素子７を光源２からの光束の入射側に、水晶波長板ユニット８を出射側にして収容部に収容される。偏光分離素子７および水晶波長板ユニット８は、対向する側方壁４１，４３により左右方向（水晶波長板３２が並ぶ方向）の移動が規制される。偏光分離素子７は、アパーチャ３１を有する面を、光源２からの光束の入射側にして収容部に収容される。水晶波長板ユニット８は、水晶波長板３２を貼着する面を出射側にして収容部に収容される。
【００４６】
通気口４４は、図示しない冷却ファンによる空気流が、偏光分離素子７および水晶波長板ユニット８に沿って流れる通り道となる。
【００４７】
光学装置１００は、収容部に収容した偏光分離素子７を付勢する板ばね５０を備える。板ばね５０は、ばねベース５２と、第１付勢部５１と、第２付勢部５３を備える。ばねベース５２は、図示しない支持部に支持される。第１付勢部５１は、ばねベース５２の一側から延在する板ばねである。
【００４８】
第１付勢部５１は、偏光分離素子７の上端面（収容部の開放側に臨む端面）と側方壁４１に臨む側面がなす角部と当接し、偏光分離素子７を斜め下方向に付勢する。すなわち、第１付勢部５１は、偏光分離素子７の上端面を下方向（収容方向）に付勢するとともに、偏光分離素子７の側方壁４１に臨む側面を横方向（側方壁４３方向）に付勢する。
【００４９】
第２付勢部５３は、偏光分離素子７の上端面と当接し、偏光分離素子７を下方向に付勢する。すなわち、第２付勢部５３は、偏光分離素子７の上端面を下方向（収容方向）に付勢する。
【００５０】
第１付勢部５１による偏光分離素子７の側方壁４３方向への付勢は、偏光分離素子７と側方基準壁３７とを当接させるとともに、側方基準壁３７と側方壁４３とを当接させる（図９参照）。偏光分離素子７を介して側方基準壁３７を側方壁４３に当接させる付勢は、偏光分離素子７と水晶波長板ユニット８の左右方向のずれを防止する。また、偏光分離素子７を介して側方基準壁３７を側方壁４３に当接させる付勢は、偏光分離素子７と水晶波長板ユニット８の側方一側を軸にした回転（側方基準壁３７の前縁または後縁が側方壁４３から離れる）を防止する。また、偏光分離素子７を介して側方基準壁３７を側方壁４３に当接させる付勢は、偏光分離素子７と水晶波長板ユニット８の左右方向の傾斜（側方基準壁３７の上方または下方が側方壁４３から離れる）を防止する。
【００５１】
これにより、保持板金３３と偏光分離素子７との位置関係が高精度に決まり、水晶波長板ユニット８は、偏光分離素子７からの出射光の偏光を揃えることができる。また、水晶波長板ユニット８と偏光分離素子７は、ユニットベース２５に対して位置関係が高精度に決まり、光学的に高精度に位置決めがなされる。
【００５２】
第１付勢部５１による偏光分離素子７の下方向への付勢、および第２付勢部５３による偏光分離素子７の下方向への付勢は、偏光分離素子７の下端面と、支持部４５，４６とを当接させる。偏光分離素子７の下端面と支持部４５，４６とを当接させる付勢は、光源２からの光束に対する傾き（下端面の後縁部が支持部４５，４６から離れる前傾、または下端面の前縁部が支持部４５，４６から離れる後傾）を防止する。また、偏光分離素子７の下端面と支持部４５，４６とを当接させる付勢は、光源２からの光束に対する回転（下端面が２つある支持部４５，４６のいずれか一方から離れる）を防止する。
【００５３】
なお、偏光分離素子７を斜め下方向に付勢する第１付勢部５１を例示したが、偏光分離素子７の側方壁４１に臨む側面を横方向に付勢するものとしてもよい。また、第１付勢部５１および第２付勢部５３は、板ばねに限らず、コイルばねなど、その他のばね、あるいは、ウレタンやゴムなどの弾性体であってもよい。
【００５４】
次に、第１の実施形態の偏光分離素子７および水晶波長板ユニット８の冷却に適した構成について図１０を用いて説明する。図１０は、第１の実施形態の偏光分離素子と水晶波長板ユニットの保持状態を示す偏光分離素子と水晶波長板ユニットのＢ−Ｂ位置における一部断面図である。
【００５５】
偏光分離素子７と水晶波長板ユニット８は、ガラス基材３０と保持板金３３とで当接し、ガラス基材３０と水晶波長板３２とは、幅ｔｃの間隙を有して、ユニットベース２５に配設される。保持板金３３は、ガラス基材３０に臨む面の反対となる面に水晶波長板３２を保持することで、ガラス基材３０と水晶波長板３２との間に大きな間隙を設けている。このような間隙を設けても、偏光分離素子７と水晶波長板ユニット８が高精度に位置決めされているため、光学的な性能は損なわれない。
【００５６】
幅ｔｃの間隙は、保持板金３３の板厚ｔｂと、両面テープ３９の厚さｔａの和である。両面テープ３９の厚さｔａは、通気用の間隙として十分な大きさを有しない。しかしながら、両面テープ３９の厚さｔａに保持板金３３の板厚ｔｂを加えた幅ｔｃの間隙は、ガラス基材３０と水晶波長板３２との間に冷却用の空気を流すことができる大きさを有する。
【００５７】
たとえば、保持板金３３の板厚ｔｂは、０．２５ｍｍ程度とすることができるが、要求される冷却性能に応じて、０．３ｍｍ，０．５ｍｍ、あるいはそれ以上とすることもできる。保持板金３３の板厚ｔｂの増大は、保持板金の熱容量を増大させ、水晶波長板３２の温度上昇を抑制する。
【００５８】
このようにして、光学装置１００は、偏光分離素子７と水晶波長板ユニット８の熱対策と位置決め精度とを両立している。偏光分離素子７と水晶波長板ユニット８の熱対策は、水晶波長板３２の剥離や破損、劣化を防止し、光学装置１００の長寿命化、あるいは長期にわたるメンテナンス性の向上に寄与する。
【００５９】
［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態の水晶波長板ユニットについて、図１１を用いて説明する。図１１は、第２の実施形態の水晶波長板ユニットの一部斜視図である。
【００６０】
水晶波長板ユニット６５は、両面テープ３９に代えて接着剤（たとえば、ＵＶ接着剤）６０により水晶波長板３２を保持する。保持板金６６は、保持板金開口窓３８を形成する額縁状の対向する２辺に水晶波長板３２の端部と当接する端部当接面６９と、各水晶波長板３２の両端部に対応する舌状支持部７０を複数対備える。保持板金６６は、水晶波長板３２の一側を支持するように、舌状支持部７０を上端と下端の一対を備えるように配置する。舌状支持部７０の向きは、左右方向で保持板金６６の中心側を向くように配置される。すなわち、舌状支持部７０は、保持板金６６の左右方向の中心で対称に配置される。
【００６１】
舌状支持部７０は、切欠き６８に臨み、先端を折り曲げる。舌状支持部７０は、起立した先端の側面に、水晶波長板３２と当接する側方当接面６７を備える。側方当接面６７と水晶波長板３２は、接着剤６０により接着される。
【００６２】
このように、側方当接面６７と水晶波長板３２は、接着剤６０により接着されるが、舌状支持部７０は、切欠き６８により、線膨張の差から生じる水晶波長板３２にかかる応力を逃がすことができる。また、水晶波長板ユニット６５は、水晶波長板３２の取付位置を側方当接面６７に当接させて決めることができるので、保持板金６６への水晶波長板３２の取付作業性が向上する。
【００６３】
なお、保持板金３３の上部折り返し部３６による放熱を例示したが、上部折り返し部３６にさらに複数のフィンを設けて、保持板金３３の一層の冷却をおこなうようにしてもよい。また、保持板金３３にフィンを設ける位置は、上部折り返し部３６に限らず、水晶波長板下端支持部３５の通気口４４に臨む範囲など、その他の位置に設けてもよい。また、保持板金３３は、金属（たとえば、ステンレス）製の板状部材とすることができる。また、保持板金３３は、熱伝導性の高い素材（たとえば、アルミニウム）として、水晶波長板３２からの熱を伝導するようにしてもよい。また、保持板金３３は、ヒートシンク構造により、水晶波長板３２の温度上昇抑制に十分な熱容量を確保してもよい。
【００６４】
なお、第１の偏光成分と第２の偏光成分のいずれか一方の偏光成分を他方の偏光成分に変換する波長板として、高温環境下で使用可能な水晶波長板３２を例示したが、その他の素材を用いて構成したものであってもよい。
【００６５】
なお、本技術は以下のような構成も採ることができる。
（１）入射光束を第１の偏光成分と第２の偏光成分に分離して出射する偏光分離素子と、
前記第１の偏光成分と前記第２の偏光成分のいずれか一方の偏光成分を他方の偏光成分に変換する波長板を保持板金に保持してなる偏光変換ユニットと、
前記偏光分離素子と前記偏光変換ユニットとを保持する筺体と、
を備える光学装置。
（２）前記筺体は、前記偏光分離素子と前記偏光変換ユニットを収容する収容部を備え、
前記保持板金は、前記収容部に前記偏光分離素子と前記偏光変換ユニットが収容された状態で、前記偏光分離素子の一側側面と前記収容部との間に位置する側方壁を備え、
前記偏光分離素子の他側側面を前記一側側面方向に付勢する側方付勢部を備える、
前記（１）記載の光学装置。
（３）前記収容部の開放側に臨む前記偏光分離素子の端面を、収容方向に付勢する開放端付勢部を備える前記（２）記載の光学装置。
（４）前記保持板金は、前記偏光分離素子に臨む面の反対となる面に前記波長板を保持する前記（１）乃至（３）のいずれか１つに記載の光学装置。
（５）前記筺体は、前記偏光分離素子と、前記波長板との間隙を通気する通気口を備える前記（４）記載の光学装置。
（６）前記保持板金は、前記保持板金からの放熱をおこなう放熱部を備える前記（１）乃至（５）のいずれか１つに記載の光学装置。
（７）前記保持板金は、前記偏光分離素子から出射光が入射する開口窓を形成する窓枠部を備え、
前記偏光変換ユニットは、
前記開口窓に臨んだ短冊状の前記波長板の両端部を前記窓枠部に貼着して、前記波長板を前記保持板金に保持する、
前記（１）乃至（６）のいずれか１つに記載の光学装置。
（８）前記保持板金は、前記偏光分離素子から出射光が入射する開口窓を形成する窓枠部を備え、
前記窓枠部は、前記窓枠を切欠いた切欠き部に臨み、前記波長板を接着して支持する支持部を備える、
前記（１）乃至（６）のいずれか１つに記載の光学装置。
（９）光源と、
前記光源からの入射光束の偏光成分を変換する光学装置と、
前記光源からの出射光を、波長帯域にしたがい分離する分離光学系と、
波長帯域にしたがい分離された入射光を光変調する複数の光変調素子と、
前記複数の光変調素子からの出射光を合成して出射する合成光学系と、
前記合成光学系からの出射光を投影出力する投影部と、
を備え、
前記光学装置は、
前記入射光束を第１の偏光成分と第２の偏光成分に分離して出射する偏光分離素子と、
前記第１の偏光成分と前記第２の偏光成分のいずれか一方の偏光成分を他方の偏光成分に変換する波長板を保持板金に保持してなる偏光変換ユニットと、
前記偏光分離素子と前記偏光変換ユニットとを保持する筺体と、
を備える投影装置。
【００６６】
なお、上述の実施の形態は、実施の形態の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加えることができる。
【００６７】
さらに、上述の実施の形態は、多数の変形、変更が当業者にとって可能であり、説明した正確な構成および応用例に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００６８】
１……投影装置、２……光源、３……リフレクタ、４……ＵＶカットフィルタ、５，６……フライアイレンズ、７……偏光分離素子、８……水晶波長板ユニット、９，１８……コンデンサレンズ、１０，１３……ダイクロイックミラー、１２，１５，１７……反射ミラー、１４，１６……リレーレンズ、１９……入射側偏光板、２０（２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂ）……光変調素子、２１……出射側偏光板、２３……色合成プリズム、２４……投射光学系、２５……ユニットベース、３０……ガラス基材、３１……アパーチャ、３２……水晶波長板、３３，６６……保持板金、３４……水晶波長板上端支持部、３５……水晶波長板下端支持部、３６……上部折り返し部、３７……側方基準壁、３８……保持板金開口窓、３９……両面テープ、４１，４３……側方壁、４２，４７……嵌合溝、４４……通気口、４５，４６……支持部、５０……板ばね、５１……第１付勢部、５２……ばねベース、５３……第２付勢部、６０……接着剤、６１……遮光部、６２，６３……開口窓部、６５……水晶波長板ユニット、６７……側方当接面、６８……切欠き、６９……端部当接面、７０……舌状支持部、１００……光学装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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